JPH04311549A - 導電用高耐熱性アルミニウム合金線の製造方法 - Google Patents
導電用高耐熱性アルミニウム合金線の製造方法Info
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- JPH04311549A JPH04311549A JP10462391A JP10462391A JPH04311549A JP H04311549 A JPH04311549 A JP H04311549A JP 10462391 A JP10462391 A JP 10462391A JP 10462391 A JP10462391 A JP 10462391A JP H04311549 A JPH04311549 A JP H04311549A
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- Conductive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、導電性並びに耐熱性に
優れ、而して電力ケーブルの導電体として好適なアルミ
ニウム合金線の製造方法に関する。
優れ、而して電力ケーブルの導電体として好適なアルミ
ニウム合金線の製造方法に関する。
【０００２】耐熱アルミニウム合金線として、従来より
６０ＴＡｌ （６０％導電率耐熱アルミ合金）やＵＴＡ
ｌ（ 耐熱アルミ合金） などが実用化されてきている
が、６０ＴＡｌ では短時間許容温度が１８０ ℃と低
い問題がある。一方、ＵＴＡｌは短時間許容温度が ２
３０℃と充分高温度であるものの、導電率が ５８％と
低い問題がある。
６０ＴＡｌ （６０％導電率耐熱アルミ合金）やＵＴＡ
ｌ（ 耐熱アルミ合金） などが実用化されてきている
が、６０ＴＡｌ では短時間許容温度が１８０ ℃と低
い問題がある。一方、ＵＴＡｌは短時間許容温度が ２
３０℃と充分高温度であるものの、導電率が ５８％と
低い問題がある。
【０００３】これに対して、近年の電力需要の増大に供
ってケーブル送電容量アップの必要性が高まってきてお
り、このために送電許容温度が高く且つ導電率の高いア
ルミニウム合金線が求められている。
ってケーブル送電容量アップの必要性が高まってきてお
り、このために送電許容温度が高く且つ導電率の高いア
ルミニウム合金線が求められている。
【０００４】耐熱アルミ合金としては Ａｌ−Ｚｒ系合
金が一般的である。しかし従来の６０ＴＡｌ やＵＴＡ
ｌ 等の合金においては、Ｚｒの添加量を多くすればＺ
ｒの固溶によって耐熱性が高くなる反面、導電率の低下
をも伴う。従って実際的にはＺｒは０．１ 重量％程度
しか添加できず、ために耐熱性の向上にも限界があった
。
金が一般的である。しかし従来の６０ＴＡｌ やＵＴＡ
ｌ 等の合金においては、Ｚｒの添加量を多くすればＺ
ｒの固溶によって耐熱性が高くなる反面、導電率の低下
をも伴う。従って実際的にはＺｒは０．１ 重量％程度
しか添加できず、ために耐熱性の向上にも限界があった
。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑み
て６０％以上の導電率と２８０ ℃以上の高い短時間許
容温度を有するアルミニウム合金線を得る方法を提供す
ることである。
て６０％以上の導電率と２８０ ℃以上の高い短時間許
容温度を有するアルミニウム合金線を得る方法を提供す
ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明者らが鋭意研究を重ねた結果、特定の合金系
を用い、且つ当該合金系から連続鋳造によって得たワイ
ヤーロッドに特定の熱処理と加工処理とを施すことりよ
り、たとえ多量のＺｒが含有した状態下においても高導
電率を維持し得ることを見出し、本発明を完成するに到
った。
に、本発明者らが鋭意研究を重ねた結果、特定の合金系
を用い、且つ当該合金系から連続鋳造によって得たワイ
ヤーロッドに特定の熱処理と加工処理とを施すことりよ
り、たとえ多量のＺｒが含有した状態下においても高導
電率を維持し得ることを見出し、本発明を完成するに到
った。
【０００７】即ち本発明は、Ｚｒ０．２５〜０．４５重
量％、Ｓｉ０．０３〜０．３ 重量％、Ｆｅ ０．１〜
０．３ 重量％、Ｔｉ０．０１〜０．０５重量％、残部
Ａｌおよび通常の不純物からなる合金を連続鋳造によっ
てワイヤーロッドとし、これを ３５０〜５００ ℃の
温度で２０〜１００ 時間熱処理した後、断面積減少率
６５％以上の冷間加工を加え、さらにこれに １５０〜
３００ ℃の温度で １〜２０時間熱処理を施すことを
特徴とする導電用高耐熱性アルミニウム合金線の製造方
法である。
量％、Ｓｉ０．０３〜０．３ 重量％、Ｆｅ ０．１〜
０．３ 重量％、Ｔｉ０．０１〜０．０５重量％、残部
Ａｌおよび通常の不純物からなる合金を連続鋳造によっ
てワイヤーロッドとし、これを ３５０〜５００ ℃の
温度で２０〜１００ 時間熱処理した後、断面積減少率
６５％以上の冷間加工を加え、さらにこれに １５０〜
３００ ℃の温度で １〜２０時間熱処理を施すことを
特徴とする導電用高耐熱性アルミニウム合金線の製造方
法である。
【０００８】
【発明の作用】Ｚｒ０．２５〜０．４５重量％、Ｓｉ０
．０３〜０．３ 重量％、Ｆｅ ０．１〜０．３ 重量
％、Ｔｉ０．０１〜０．０５重量％、残部Ａｌおよび通
常の不純物からなる特定の合金系につき連続鋳造するこ
とにより、ＺｒをＡｌマトリックスに過飽和に固溶し、
次いで熱処理によりＡｌ３ Ｚｒの析出粒子としてマト
リックスに微細に析出せしめる。この微細析出物によっ
て加工組織を安定化し、かくして導電率を低下せしめる
ことなく高耐熱性とすることができる。したがって本発
明は、Ｚｒを固溶させて耐熱性を向上させている従来の
合金とは耐熱性向上のメカニズムにおいて従来技術と本
質的に異なる。またＴｉの添加は、連続鋳造によって得
られるワイヤーロッドにおける結晶粒を微細化して高Ｚ
ｒ合金における一般的欠点の１つである鋳造欠陥の発生
を抑える効果があり、これにより製造歩留りが大幅に向
上する。
．０３〜０．３ 重量％、Ｆｅ ０．１〜０．３ 重量
％、Ｔｉ０．０１〜０．０５重量％、残部Ａｌおよび通
常の不純物からなる特定の合金系につき連続鋳造するこ
とにより、ＺｒをＡｌマトリックスに過飽和に固溶し、
次いで熱処理によりＡｌ３ Ｚｒの析出粒子としてマト
リックスに微細に析出せしめる。この微細析出物によっ
て加工組織を安定化し、かくして導電率を低下せしめる
ことなく高耐熱性とすることができる。したがって本発
明は、Ｚｒを固溶させて耐熱性を向上させている従来の
合金とは耐熱性向上のメカニズムにおいて従来技術と本
質的に異なる。またＴｉの添加は、連続鋳造によって得
られるワイヤーロッドにおける結晶粒を微細化して高Ｚ
ｒ合金における一般的欠点の１つである鋳造欠陥の発生
を抑える効果があり、これにより製造歩留りが大幅に向
上する。
【０００９】本発明にて用いられる合金系において、Ｚ
ｒを０．２５〜０．４５％（重量％、以下同様）とした
のは、０．２５％未満では導電率を６０％以上に向上さ
せた際に強度が不足し、一方０．４５％より多い場合で
は導電率を向上せしめるための熱処理に長時間を要する
ためである。而してＺｒの好ましい添加量は、０．３０
〜０．４０％である。
ｒを０．２５〜０．４５％（重量％、以下同様）とした
のは、０．２５％未満では導電率を６０％以上に向上さ
せた際に強度が不足し、一方０．４５％より多い場合で
は導電率を向上せしめるための熱処理に長時間を要する
ためである。而してＺｒの好ましい添加量は、０．３０
〜０．４０％である。
【００１０】Ｓｉを０．０３〜０．３ ％としたのは、
Ｓｉの添加によるＡｌ３ Ｚｒの析出促進の効果が０．
０３％未満では充分でなく、一方０．３５％より多い場
合では連続鋳造において鋳造欠陥を生じてワイヤーロッ
ドの製造が困難となる。したがって、Ｓｉの好ましい添
加量は、０．０５〜０．２０％である。
Ｓｉの添加によるＡｌ３ Ｚｒの析出促進の効果が０．
０３％未満では充分でなく、一方０．３５％より多い場
合では連続鋳造において鋳造欠陥を生じてワイヤーロッ
ドの製造が困難となる。したがって、Ｓｉの好ましい添
加量は、０．０５〜０．２０％である。
【００１１】Ｆｅを ０．１〜０．３５％としたのは、
Ｆｅ添加による強度向上の効果が ０．１％未満では不
充分であり、一方０．３５％より多い場合では耐熱性と
導電率が低下する傾向がある。而してＦｅの好ましい添
加量は、０．０１〜０．２５％である。
Ｆｅ添加による強度向上の効果が ０．１％未満では不
充分であり、一方０．３５％より多い場合では耐熱性と
導電率が低下する傾向がある。而してＦｅの好ましい添
加量は、０．０１〜０．２５％である。
【００１２】Ｔｉを０．０１〜０．０５％としたのは、
０．０１％未満では前記した鋳造欠陥の発生を抑える効
果が低く、０．０５％より多い場合は導電率が低下する
。而してＴｉの好ましい添加量は、０．０１〜０．０３
％である。
０．０１％未満では前記した鋳造欠陥の発生を抑える効
果が低く、０．０５％より多い場合は導電率が低下する
。而してＴｉの好ましい添加量は、０．０１〜０．０３
％である。
【００１３】本発明においては、Ａｌに通常含まれるそ
の他の不純物を通常レベル含むことは許容されるが、Ｖ
のようにＺｒと結合して有効Ｚｒ量を低下するような
元素の少ない地金を用いることが望ましい。
の他の不純物を通常レベル含むことは許容されるが、Ｖ
のようにＺｒと結合して有効Ｚｒ量を低下するような
元素の少ない地金を用いることが望ましい。
【００１４】本発明においては、上記したアルミニウム
合金素材につき連続鋳造によりワイヤーロッドを得る。 連続鋳造法としては、プロペルチ法、ヘズレー法、ＳＣ
Ｒ 法などの周知の方法であってよい。連続鋳造法によ
りたとえば８〜１３ｍｍφのワイヤーロッドを得るが、
その際の鋳造開始時の溶湯温度は７５０ 〜８５０ ℃
とし、得られた鋳造バーを ２００℃以下の温度になる
間に減面率８０％以上で圧延することが好ましい。
合金素材につき連続鋳造によりワイヤーロッドを得る。 連続鋳造法としては、プロペルチ法、ヘズレー法、ＳＣ
Ｒ 法などの周知の方法であってよい。連続鋳造法によ
りたとえば８〜１３ｍｍφのワイヤーロッドを得るが、
その際の鋳造開始時の溶湯温度は７５０ 〜８５０ ℃
とし、得られた鋳造バーを ２００℃以下の温度になる
間に減面率８０％以上で圧延することが好ましい。
【００１５】以上のようにして得たワイヤーロッドは、
次いで ３５０〜４５０ ℃の温度で２０〜１００ 時
間の熱処理が施される。この処理により、鋳造時に強制
固溶したＺｒを微細なＡＬ３ Ｚｒ粒子として析出させ
ることができる。この結果、熱処理されたワイヤーロッ
ドは加工硬化して良好な強度を持つに到り、また析出粒
子はさらに微細に粉砕され、後記する冷間加工後での熱
処理による耐熱性組織の形成の素地を用意する。なお、
３５０ ℃未満の熱処理温度では、析出速度が遅く、一
方 ４５０℃より高い温度では析出粒子の粗大化のため
に耐熱性が低下する。また処理時間が２０時間未満では
Ｚｒの析出が充分でなく、一方１００ 時間より長いと
工業的に意味を持たなくなる。而して、４００ 〜４５
０ ℃の温度で３０〜６０時間の熱処理が好ましい。
次いで ３５０〜４５０ ℃の温度で２０〜１００ 時
間の熱処理が施される。この処理により、鋳造時に強制
固溶したＺｒを微細なＡＬ３ Ｚｒ粒子として析出させ
ることができる。この結果、熱処理されたワイヤーロッ
ドは加工硬化して良好な強度を持つに到り、また析出粒
子はさらに微細に粉砕され、後記する冷間加工後での熱
処理による耐熱性組織の形成の素地を用意する。なお、
３５０ ℃未満の熱処理温度では、析出速度が遅く、一
方 ４５０℃より高い温度では析出粒子の粗大化のため
に耐熱性が低下する。また処理時間が２０時間未満では
Ｚｒの析出が充分でなく、一方１００ 時間より長いと
工業的に意味を持たなくなる。而して、４００ 〜４５
０ ℃の温度で３０〜６０時間の熱処理が好ましい。
【００１６】熱処理されたワイヤーロッドは、次いで断
面積減少率が６５％以上となる冷間加工に付される。こ
の際の断面積減少率が６５％未満では、加工硬化が充分
でないだけでなく、続く熱処理によっても高い耐熱性を
得ることができない。一方、過度の冷間加工は導電率の
低下、耐熱性の低下等の問題が生じる傾向があるので本
発明においては、断面積減少率が７０〜９５％の範囲と
なる冷間加工を施すことが好ましい。
面積減少率が６５％以上となる冷間加工に付される。こ
の際の断面積減少率が６５％未満では、加工硬化が充分
でないだけでなく、続く熱処理によっても高い耐熱性を
得ることができない。一方、過度の冷間加工は導電率の
低下、耐熱性の低下等の問題が生じる傾向があるので本
発明においては、断面積減少率が７０〜９５％の範囲と
なる冷間加工を施すことが好ましい。
【００１７】冷間加工された合金線は、次ぎに １５０
〜３００ ℃の温度で １〜２０時間の熱処理を施され
る。この熱処理により冷間加工によって導入された加工
組織は安定化され、高い耐熱性が得られる。但し、１５
０ ℃未満、あるいは１時間未満の処理ではこの効果が
充分でなく、一方３００℃より高く、あるいは２０時間
より長時間の処理では析出物の粗大化や加工組織の回復
が生じて耐熱性と強度が低下する。而して、１８０ 〜
２５０ ℃の温度で ２〜１０時間の熱処理が好ましい
。
〜３００ ℃の温度で １〜２０時間の熱処理を施され
る。この熱処理により冷間加工によって導入された加工
組織は安定化され、高い耐熱性が得られる。但し、１５
０ ℃未満、あるいは１時間未満の処理ではこの効果が
充分でなく、一方３００℃より高く、あるいは２０時間
より長時間の処理では析出物の粗大化や加工組織の回復
が生じて耐熱性と強度が低下する。而して、１８０ 〜
２５０ ℃の温度で ２〜１０時間の熱処理が好ましい
。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、６０％以上の導電率で
しかも硬アルミニウム線と同等以上の高機械的強度を有
し、更に２８０ ℃以上の高短時間許容温度を有するア
ルミニウム合金線を製造することができる。またＴｉの
添加により鋳造欠陥の発生を抑えることができ、これに
より高品質のアルミニウム合金線を高歩留りで製造する
ことができる。
しかも硬アルミニウム線と同等以上の高機械的強度を有
し、更に２８０ ℃以上の高短時間許容温度を有するア
ルミニウム合金線を製造することができる。またＴｉの
添加により鋳造欠陥の発生を抑えることができ、これに
より高品質のアルミニウム合金線を高歩留りで製造する
ことができる。
【００１９】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を一層
詳細に説明する。実施例１〜１０、比較例１〜１５表１
に示す組成（残部はアルミニウム）の実施例及び比較例
の合金をプロペルチ法により連続鋳造し、圧延して外径
９．５ｍｍのワイヤーロッドを得た。該ワイヤーロッ
ドにつき所定の熱処理を施して後、断面積減少率８４％
の冷間加工を加えて外径 ３．８ｍｍの素線を得た。得
られた素線につき最後に所定の熱処理を施して目的とす
る導電用アルミニウム合金線を得た。
詳細に説明する。実施例１〜１０、比較例１〜１５表１
に示す組成（残部はアルミニウム）の実施例及び比較例
の合金をプロペルチ法により連続鋳造し、圧延して外径
９．５ｍｍのワイヤーロッドを得た。該ワイヤーロッ
ドにつき所定の熱処理を施して後、断面積減少率８４％
の冷間加工を加えて外径 ３．８ｍｍの素線を得た。得
られた素線につき最後に所定の熱処理を施して目的とす
る導電用アルミニウム合金線を得た。
【００２０】各実施例並びに比較例で得た合金線につき
、導電率、引張り強さ、及び耐熱性を評価した。耐熱性
は、１時間の加熱で引張り強さが加熱前の値の９０％に
なる温度とした。表１には合金組成、連続鋳造時におけ
る注湯温度、ワイヤーロッドを得るための圧延工程にお
ける圧延開始及び終了温度を示す。また表２には、ワイ
ヤーロッド（ＷＲ）熱処理の温度及び時間、素線熱処理
の温度及び時間、並びに導電用アルミニウム合金線の特
性を示す。なお、比較例６、１２、１５の各場合には鋳
造割れが発生した。
、導電率、引張り強さ、及び耐熱性を評価した。耐熱性
は、１時間の加熱で引張り強さが加熱前の値の９０％に
なる温度とした。表１には合金組成、連続鋳造時におけ
る注湯温度、ワイヤーロッドを得るための圧延工程にお
ける圧延開始及び終了温度を示す。また表２には、ワイ
ヤーロッド（ＷＲ）熱処理の温度及び時間、素線熱処理
の温度及び時間、並びに導電用アルミニウム合金線の特
性を示す。なお、比較例６、１２、１５の各場合には鋳
造割れが発生した。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｚｒ０．２５〜０．４５重量％、Ｓｉ
０．０３〜０．３ 重量％、Ｆｅ ０．１〜０．３ 重
量％、Ｔｉ０．０１〜０．０５重量％、残部Ａｌおよび
通常の不純物からなる合金を連続鋳造によってワイヤー
ロッドとし、これを ３５０〜５００ ℃の温度で２０
〜１００ 時間熱処理した後、断面積減少率６５％以上
の冷間加工を加え、さらにこれに １５０〜３００ ℃
の温度で １〜２０時間熱処理を施すことを特徴とする
導電用高耐熱性アルミニウム合金線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3104623A JP2628235B2 (ja) | 1991-04-09 | 1991-04-09 | 導電用高耐熱性アルミニウム合金線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3104623A JP2628235B2 (ja) | 1991-04-09 | 1991-04-09 | 導電用高耐熱性アルミニウム合金線の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04311549A true JPH04311549A (ja) | 1992-11-04 |
| JP2628235B2 JP2628235B2 (ja) | 1997-07-09 |
Family
ID=14385573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3104623A Expired - Fee Related JP2628235B2 (ja) | 1991-04-09 | 1991-04-09 | 導電用高耐熱性アルミニウム合金線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2628235B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013119660A (ja) * | 2011-12-08 | 2013-06-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | アルミニウム合金線及びその製造方法、並びにコイル |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11236410B2 (en) | 2018-03-27 | 2022-02-01 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Aluminum alloy material, and conductive member, battery member, fastening part, spring part, and structural part using aluminum alloy material |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS512049A (en) * | 1974-06-21 | 1976-01-09 | Kyosumi Takayasu | Shoryokuekino chokusetsukyusokureikyakusochi |
| JPS56146864A (en) * | 1980-04-14 | 1981-11-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Mamufacture of heat resistant aluminum alloy with high electric conductivity |
| JPS607703A (ja) * | 1983-06-28 | 1985-01-16 | 松下電器産業株式会社 | 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物 |
-
1991
- 1991-04-09 JP JP3104623A patent/JP2628235B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013119660A (ja) * | 2011-12-08 | 2013-06-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | アルミニウム合金線及びその製造方法、並びにコイル |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2628235B2 (ja) | 1997-07-09 |
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